一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄軋裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄軋裝置及方法，其裝置包括電解裝置、左右對稱布置的鑄軋輥機組及輔助軋輥。鑄軋輥機組包括第一鑄軋輥和第二鑄軋輥，其中第一鑄軋輥構(gòu)成雙金屬復合鑄軋區(qū)，用來軋制不銹鋼復合板，第二鑄軋輥構(gòu)成單金屬鑄軋區(qū)，用來軋制復合板中間鎳夾層；其方法首先是設(shè)定第一、第二鑄軋輥之間輥縫來調(diào)節(jié)不銹鋼復合板厚度和中間鎳夾層厚度，其次是調(diào)節(jié)第一、第二鑄軋輥的轉(zhuǎn)速，使各鑄軋輥進入空轉(zhuǎn)待機狀態(tài)，然后通過帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄軋裝置，制備出成品的帶夾層不銹鋼復合板。本發(fā)明省去了對基材和復材待結(jié)合表面的潔凈處理和預成形制備，可實現(xiàn)帶夾層不銹鋼復合板高品質(zhì)、高效率、低能耗、連續(xù)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄軋裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于金屬層狀復合材料塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著科學技術(shù)的發(fā)展，單一組元金屬材料的機械性能已很難滿足工作需求，開發(fā)研制兼具異種金屬優(yōu)良性能的雙金屬復合材料已成為新型材料生產(chǎn)的主攻方向。低合金鋼/不銹鋼復合板是將性能各異的兩種金屬通過一定的冶金結(jié)合而形成的一種層狀金屬復合材料，其不僅具有低合金鋼基層材料的優(yōu)良機械加工性能，又具有不銹鋼復層材料的耐腐蝕性能。在復合板夾層間引入鎳層，可阻礙碳的擴散，避免形成金屬間化合物，提高復合板的耐腐蝕性能，已被廣泛應(yīng)用于建筑、石油化工、航空航天等各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
[0003]目前，不銹鋼復合板的生產(chǎn)工藝總體上可分為固-固相復合、液-固相復合、液-液相復合三大類。傳統(tǒng)的生產(chǎn)不銹鋼復合板方法為固-固相復合，此類方法生產(chǎn)的不銹鋼復合板界面結(jié)合性能較差，表面精度不高，不適用于連續(xù)化生產(chǎn)。液-固相復合法雖能夠獲得理想的界面結(jié)合質(zhì)量，但復合板的規(guī)格受限制，且操作難度較大。液-液相復合法主要是將兩種液相金屬同時送入鑄乳輥進行連續(xù)鑄造的一種新型生產(chǎn)方法，與固-固相復合法、固-液相復合法相比，可省去對基材和復材的待結(jié)合表面處理和預成形制備，復合板界面強度高，可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，極具發(fā)展前景，但目前尚有很多重要的技術(shù)問題亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置及方法，并通過引入鎳夾層來抑制復合界面氧化物和金屬間化合物的形成，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的制備工藝復雜、生產(chǎn)周期長、成本高、復合質(zhì)量差技術(shù)問題。
[0005 ]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，該裝置包括:電解裝置，對稱布置的左、右鑄乳輥機組，以及輔助乳輥，所述電解裝置包括:裝有低合金鋼或鎳或不銹鋼金屬溶液的電解熔爐，安裝在電解熔爐端蓋上可通入保護惰性氣體的進氣閥，安裝在電解熔爐底部可使金屬溶液保持常流態(tài)的電磁振蕩器，與電解熔爐連通的引流管，安裝在引流管上的引流閥，打開或關(guān)閉引流閥可控制金屬溶液在引流管中的流動;所述左或右鑄乳輥機組包括第一、第二鑄乳輥，所述第一鑄乳輥之間通過對稱布置的一對電解裝置構(gòu)成雙金屬復合鑄乳區(qū)，用來乳制低合金鋼/不銹鋼復合板，所述第二鑄乳輥之間通過一個電解裝置構(gòu)成單金屬鑄乳區(qū)，用來乳制中間鎳夾層，所述第一、第二鑄乳輥中心線的中垂線相互重合，以使低合金鋼/不銹鋼待復合表面引入鎳夾層;所述輔助乳輥包括導向輥、整形輥和卷筒，用來導向、整形、卷曲分離低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板。
[0007]所述第一、第二鑄乳輥內(nèi)部設(shè)有各自的冷卻水通道，通過控制冷卻水流量和強度，可使上述金屬溶液凝固成待復合帶坯，進而實現(xiàn)低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板的聯(lián)合控溫乳制。
[0008]所述裝有低合金鋼或鎳或不銹鋼金屬溶液的電解熔爐經(jīng)左鑄乳輥機組乳制可制得低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板，經(jīng)右鑄乳輥機組乳制可制得不銹鋼/鎳/低合金鋼復合板，乳后對兩組不銹鋼復合板進行對稱布置，以使其對稱整形從而減少彎曲變形。
[0009]所述左、右鑄乳輥機組之間設(shè)有流槽，流槽內(nèi)裝有不銹鋼復合板用隔離劑，用于整形后對對稱組合的兩組不銹鋼復合板進行剝離。
[0010]所述低合金鋼金屬溶液為Q345R溶液，所述不銹鋼金屬溶液為316L溶液。
[0011]—種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳方法，包括以下步驟:
[0012](I)根據(jù)帶夾層不銹鋼復合板成品規(guī)格厚度，設(shè)定第一鑄乳輥之間輥縫來調(diào)節(jié)不銹鋼復合板厚度，設(shè)定第二鑄乳輥之間輥縫來調(diào)節(jié)中間夾層厚度；
[0013](2)根據(jù)工藝要求，調(diào)節(jié)第一、第二鑄乳輥的轉(zhuǎn)速，使各鑄乳輥進入空轉(zhuǎn)待機狀態(tài)；
[0014](3)將Q345R、316L、鎳溶液分別放入各電解熔爐內(nèi)，并由各進氣閥通入保護性惰性氣體，打開各電磁振蕩器，使各金屬溶液保持長流態(tài)，打開各引流閥，使各金屬溶液經(jīng)各引流管流入左、右鑄乳輥機組，控制第一鑄乳輥冷卻水通道內(nèi)冷卻水的流量和強度，使Q345R溶液和316L溶液凝固成待復合帶坯，控制第二鑄乳輥冷卻水通道內(nèi)冷卻水流量和強度，使鎳溶液凝固成鎳箔夾層，共同進入第一鑄乳輥進行固-固高溫乳制復合成形；
[0015](4)左鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板經(jīng)導向輥導向，輸送途中在其上表面涂覆流槽內(nèi)的隔離劑，與右鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板進行對稱布置，一起送入整形輥進行整形；
[0016](5)由卷筒進行卷曲分離，制備出成品的帶夾層不銹鋼復合板。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0018]1、兩組鑄乳輥機組同時進行復合板乳制，采用四板組合式對稱布置形式，并在中間層添加隔離劑，經(jīng)整形輥整形后可有效減小復合板的彎曲程度，并能夠方便快捷的對其進行剝離，制備成品的低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板，可實現(xiàn)不銹鋼復合板高效、低能耗、連續(xù)化生產(chǎn)。
[0019]2、該生產(chǎn)工藝在保護氣氛下進行，且復合帶坯初乳溫度可控，能夠提高金屬顯微組織性能，改善復合界面結(jié)合強度，同時省去了傳統(tǒng)工藝過程對不銹鋼表面進行脫脂，碳鋼表面進行酸洗和機械清洗，待復合表面涂鍍鎳的步驟，大大減輕工人的勞動強度，降低成本消耗。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意簡圖。
【具體實施方式】
[0021 ]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施例。
[0022]參照圖1，本發(fā)明實施例的一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置包括6個電解裝置，對稱布置的左、右鑄乳輥機組，以及輔助乳輥，每個電解裝置包括電解熔爐2，安裝在電解熔爐端蓋上可通入保護惰性氣體的進氣閥I，安裝在電解熔爐底部可使金屬溶液保持常流態(tài)的電磁振蕩器4，與電解熔爐連通的引流管16，安裝在引流管上的引流閥17，打開或關(guān)閉引流閥可控制金屬溶液在引流管中的流動;左或右鑄乳輥機組包括第一鑄乳輥6、第二鑄乳輥14，第一鑄乳輥之間通過對稱布置的一對電解裝置構(gòu)成雙金屬復合鑄乳區(qū)，其中，左鑄乳輥機組的第一鑄乳輥左側(cè)的電解熔爐內(nèi)裝有Q345R溶液5，右側(cè)的電解熔爐內(nèi)裝有316L溶液11，右鑄乳輥機組的第一鑄乳輥左側(cè)的電解熔爐內(nèi)裝有316L溶液11，右側(cè)的電解熔爐內(nèi)裝有Q345R溶液5，第二鑄乳輥14之間通過一個電解裝置構(gòu)成單金屬鑄乳區(qū)，其電解熔爐2內(nèi)裝有鎳溶液3，用來乳制中間鎳夾層;經(jīng)左鑄乳輥機組乳制可制得Q345R/鎳/316L復合板，經(jīng)右鑄乳輥機組乳制可制得316L/鎳/Q345R復合板;在第一鑄乳輥內(nèi)部設(shè)有第一鑄乳輥冷卻水通道7，在第二鑄乳輥內(nèi)部設(shè)有第二鑄乳輥冷卻水通道15，通過控制冷卻水流量和強度，可使上述金屬溶液凝固成待復合帶坯，進而實現(xiàn)Q345R/鎳/316L或316L/鎳/Q345R復合板的聯(lián)合控溫乳制。輔助乳輥包括導向輥8、整形輥9和卷筒10，用來導向、整形、卷曲分離兩組帶夾層不銹鋼復合板。在左、右鑄乳輥機組之間設(shè)有流槽13，流槽內(nèi)裝有不銹鋼復合板用隔離劑12，用于整形后對對稱組合的兩組不銹鋼復合板進行剝離。
[0023]本發(fā)明實施例的一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳方法，包括以下步驟:
[0024](I)根據(jù)帶夾層不銹鋼復合板成品規(guī)格厚度，設(shè)定第一鑄乳輥6之間輥縫來調(diào)節(jié)不銹鋼復合板厚度，設(shè)定第二鑄乳輥14之間輥縫來調(diào)節(jié)中間夾層厚度；
[0025](2)根據(jù)工藝要求，調(diào)節(jié)第一、第二鑄乳輥的轉(zhuǎn)速，使各鑄乳輥進入空轉(zhuǎn)待機狀態(tài)；
[0026](3)將Q345R溶液5、316L溶液11、鎳溶液3分別放入各電解熔爐2內(nèi)，并由各進氣閥I通入保護性惰性氣體，打開各電磁振蕩器4，使各金屬溶液保持長流態(tài)，打開各引流閥17，使各金屬溶液經(jīng)各引流管流入左、右鑄乳輥機組，控制第一鑄乳輥冷卻水通道7內(nèi)冷卻水的流量和強度，使Q345R溶液和316L溶液凝固成待復合帶坯，控制第二鑄乳輥冷卻水通道15內(nèi)冷卻水流量和強度，使鎳溶液凝固成鎳箔夾層，共同進入第一鑄乳輥進行固-固高溫乳制復合成形；
[0027](4)左鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板經(jīng)導向輥8導向，輸送途中在其上表面涂覆流槽13內(nèi)的隔離劑12，與右鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板進行對稱布置，一起送入整形輥9進行整形；
[0028](5)由卷筒10進行卷曲分離，制備出成品的帶夾層不銹鋼復合板。
[0029]本發(fā)明比傳統(tǒng)復合板制備工藝方便快捷:首先熱乳用不銹鋼復合板坯料和鎳夾層為熔融態(tài)金屬溶液，可省去對基材和復材待結(jié)合表面的潔凈處理和預成形制備;其次采用兩組鑄乳輥機組同時進行不銹鋼復合板乳制，乳后采用四板組合式對稱布置形式進行整形，整形后可大大減小復合板彎曲程度;再次不銹鋼復層之間涂覆有隔離劑，乳制完成后能夠方便快捷的對不銹鋼復合板進行剝離，可制備出成品的低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板，既省時省力，又提高生產(chǎn)效率。
[0030]以上僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其設(shè)計構(gòu)思等同的替換或改變，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，其特征在于，該裝置包括:電解裝置，對稱布置的左、右鑄乳輥機組，以及輔助乳輥， 所述電解裝置包括:裝有低合金鋼或鎳或不銹鋼金屬溶液的電解熔爐，安裝在電解熔爐端蓋上可通入保護惰性氣體的進氣閥，安裝在電解熔爐底部可使金屬溶液保持常流態(tài)的電磁振蕩器，與電解熔爐連通的引流管，安裝在引流管上的引流閥，打開或關(guān)閉引流閥可控制金屬溶液在引流管中的流動； 所述左或右鑄乳輥機組包括第一、第二鑄乳輥，所述第一鑄乳輥之間通過對稱布置的一對電解裝置構(gòu)成雙金屬復合鑄乳區(qū)，用來乳制低合金鋼/不銹鋼復合板，所述第二鑄乳輥之間通過一個電解裝置構(gòu)成單金屬鑄乳區(qū)，用來乳制中間鎳夾層，所述第一、第二鑄乳輥中心線的中垂線相互重合，以使低合金鋼/不銹鋼待復合表面引入鎳夾層； 所述輔助乳輥包括導向輥、整形輥和卷筒，用來導向、整形、卷曲分離低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，其特征在于，所述第一、第二鑄乳輥內(nèi)部設(shè)有各自的冷卻水通道，通過控制冷卻水流量和強度，可使上述金屬溶液凝固成待復合帶坯，進而實現(xiàn)低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板的聯(lián)合控溫乳制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，其特征在于，所述裝有低合金鋼或鎳或不銹鋼金屬溶液的電解熔爐經(jīng)左鑄乳輥機組乳制可制得低合金鋼/鎳/不銹鋼復合板，經(jīng)右鑄乳輥機組乳制可制得不銹鋼/鎳/低合金鋼復合板，乳后對兩組不銹鋼復合板進行對稱布置，以使其對稱整形從而減少彎曲變形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，其特征在于，所述左、右鑄乳輥機組之間設(shè)有流槽，流槽內(nèi)裝有不銹鋼復合板用隔離劑，用于整形后對對稱組合的兩組不銹鋼復合板進行剝離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳裝置，其特征在于，所述低合金鋼金屬溶液為Q345R溶液，所述不銹鋼金屬溶液為316L溶液。6.一種帶夾層不銹鋼復合板連續(xù)對稱鑄乳方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)根據(jù)帶夾層不銹鋼復合板成品規(guī)格厚度，設(shè)定第一鑄乳輥之間輥縫來調(diào)節(jié)不銹鋼復合板厚度，設(shè)定第二鑄乳輥之間輥縫來調(diào)節(jié)中間夾層厚度； (2)根據(jù)工藝要求，調(diào)節(jié)第一、第二鑄乳輥的轉(zhuǎn)速，使各鑄乳輥進入空轉(zhuǎn)待機狀態(tài)； (3)將Q345R、316L、鎳溶液分別放入各電解熔爐內(nèi)，并由各進氣閥通入保護性惰性氣體，打開各電磁振蕩器，使各金屬溶液保持長流態(tài)，打開各引流閥，使各金屬溶液經(jīng)各引流管流入左、右鑄乳輥機組，控制第一鑄乳輥冷卻水通道內(nèi)冷卻水的流量和強度，使Q345R溶液和316L溶液凝固成待復合帶坯，控制第二鑄乳輥冷卻水通道內(nèi)冷卻水流量和強度，使鎳溶液凝固成鎳箔夾層，共同進入第一鑄乳輥進行固-固高溫乳制復合成形； (4)左鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板經(jīng)導向輥導向，輸送途中在其上表面涂覆流槽內(nèi)的隔離劑，與右鑄乳輥機組乳制成形的帶夾層不銹鋼復合板進行對稱布置，一起送入整形輥進行整形； (5)由卷筒進行卷曲分離，制備出成品的帶夾層不銹鋼復合板。
【文檔編號】B22D11/06GK106001114SQ201610329385
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】金賀榮, 楊旭坤
【申請人】燕山大學